02基本程序设计

变量的使用，对变量的使用就是对它所存的那个数的使用，变量在用之前必须声明并初始化。

基本程序设计

• 变量
  • 声明
  • 初始化
  • 使用
    • 对变量的使用就是对它所存的那个数的使用
    • 变量在用之前必须声明并初始化
  • 命名
    • 只能包含字母、数字、_和$符，并且不能以数字开头
    • 严格区分大小写
    • 不能使用关键字
    • 允许中文命名，但不建议，建议"英文的见名知意"、"小驼峰命名法"
• 八种基本数据类型
  • byte
  • int：整型，4个字节，-21个多亿到21个多亿
    • 整数直接量默认为int类型，但不能超范围，若超范围则发生编译错误
    • 两个整数相除，结果还是整数，小数位无条件舍弃(不会四舍五入)
    • 整数运算时，若超出int范围则发生溢出(溢出不是错误，但需要避免)
  • short java不用，继承c下来的
  • long：长整型，8个字节，很大很大很大
    • 长整型直接量需在数字后加L或l
    • 运算时若有可能溢出，建议在第1个数字后加L
  • float java不用，继承c下来的
  • double：浮点型，8个字节，很大很大很大
    • 浮点数直接量默认为double型，若想表示float需在数字后加F或f
    • double与float型数据参与运算时，有可能会出现舍入误差，精确场合不能使用
  • boolean：布尔型，1个字节
    • 只能赋值为true或false
    • 布尔值不能转换为其他类型的值，其他类型的值也不能转换为布尔类型值
  • char：字符型，2个字节
    • 采用Unicode字符集编码格式，一个字符对应一个码
    • 表现的形式是字符char，但本质上是码int(0到65535之间)
    • ASCII码：'a'---97 'A'---65 '0'---48
    • 字符型直接量必须放在单引号中，并且只能有1个
    • 特殊符号需通过\来转义
      • \t Tab键
        • \t是补全当前字符串长度到8的整数倍，最少1个最多8个空格，补多少要看你\t前字符串长度 比如当前字符串长度10，那么\t后长度是16，也就是补6个空格 =如果当前字符串长度12，此时\t后长度是16，补4个空格
• 引用数据类型
  • String
    • 字符串类型，用 " " ，其中内容为任意内容，任意长度0
    • 两边为数字时用+相连则做加法运算，String与其他基本类型用+相连时会将之后的数据类型同化为String(同化作用)
• 类型间的转换
  • 自动/隐式类型转换：小类型到大类型
  • 强制类型转换：大类型到小类型
    • 语法：(要转换成为的数据类型)变量 强转有可能溢出或丢失精度
  • 两点规则
    • 整数直接量可以直接赋值给byte,short,char，但不能超出范围
    • byte,short,char型数据参与运算时，系统一律自动将其转换为int再运算
• 从控制台读取输入
  • Scanner input = new Scanner(System.in);
  • double radius = input.nextDouble();
• 运算符
  • 数值运算符
    • +/-/*/ / /%/
  • 赋值运算符
    • = += -= *= /= %=
    • 运算赋值：先执行运算再执行赋值
    • a+=1; a=a+1;
  • 简捷运算符
    • += / -= / *= / /= / %=
      • 扩展赋值自带强转功能
        • s=s+10;//编译错误，需强转s=(short)(s+10);
        • s +=10;//相当于s=(short)(s+10)
    • ++ / --
      • 若运算符是在变量的前面(前置于变量),则该变量自增1或自减1,然后返回的是变量的新值。若运算符是在变量的后面(后置于变量),则变量也会自增1或自减1,但是返回的是变量原来的旧值。
      • ++var 前置自增运算符
        • 变量var的值加1且使用var增加后的新值
      • var++ 后置自增运算符
        • 变量var的值加1但使用var原来的值
      • --var 前置自减运算符
        • 变量var的值减1且使用var减少后的新值
      • var-- 后置自减运算符
        • 变量var的值减1但使用var原来的值
      • 如果单独使用某种前置形式+(或--)和后置形式++(或-) 那么不管前置还是后置其效果是一样的,但是用在表达式中它们就会产生不同的效果。
  • 逻辑运算符
    • 短路逻辑
      • 短路逻辑关注点在于第二个表达式是否执行，无需关注整体是true或者false
      • && 逻辑与/条件与/短路与，关联的两个条件都是true结果是true，否则false
        • && 当第一个表达式为false，不再执行第二个表达式
      • || 逻辑或/条件或/短路或，关联的两个条件有一个是true结果是true，否则false
        • || 当第一个表达式为true，不再执行第二个表达式
    • ! 逻辑非，取反
    • ^ 异或。当且仅当两个操作数具有不同的布尔值时，两个布尔型操作数的异或( ^ )才为true
  • 位运算符
    • 模拟计算机底层的运算，先将数值转为二进制然后进行运算，当运算完以后再把结果转回成10进制
    • & 不短路与(区别短路与&&)/按位与，上下两位都是1结果是1，否则是0
    • | 不短路或(区别短路与||)/按位或，上下两位含有1结果是1，否则是0
    • ^ 按位异或，^运算符跟 | 类似，但有一点不同的是如果两个操作位都为1的话，结果产生0
    • ~ 取反，~是对位求反 1变0， 0变1
    • >>右移 <<左移，超过的位将丢失，而空出的位则补0
  • 三目运算符
    • 一目运算符，由一个运算符连接的一个操做数据或表达式(优先级较高) ++ -- !
    • 二目运算符，由一个运算符连接的两个操做数据或表达式 + - * / %
    • 三目运算符，由两个运算符连接的三个操做数据或表达式
      • 条件表达式 ? 表达式1 : 表达式2
      • 如果条件表达式为true,执行表达式1; 如果条件表达式为false,执行表达式2;
• 流程控制
  • 顺序结构
    • 从上往下逐行执行，每句必走
  • 分支结构
    • 有条件的执行某语句一次，并非每句必走
    • if语句
      • if(条件表达式){ 语句块 }
    • if-else语句
      • if(条件表达式){ 语句块1 }else{ 语句块2 }
    • if-else的嵌套
      • if(条件表达式1){ 语句块1 }else if(条件表达式n){ 语句块n }else{ 语句块n+1 //以上所有的条件都是false }
    • 随机数
      • int a = (int)(Math.random()*1000+1); //1到1000之内的随机数
        • int num = (int)(Math.random()*1000+1); //1到1000 Math.random()--------------0.0到0.9999999999999999... *1000----------------------0.0到999.99999999999999... +1-------------------------1.0到1000.9999999999999... (int)----------------------1到1000
      • int a = 1+new Random().nextInt(100);//系统生成一个1-100的数
    • switch-case
      • switch(表达式){ case 值1: //如果表达式的值和case后的值相同，执行对应的语句块 语句块1 break; //结束，跳出switch-case语句 case 值n: 语句块n break; default: 语句块n+1 //如果表达式和case中的每个值比较都是false }
      • 优点：效率高、结构清晰
      • 缺点：只能对整数判断相等
      • switch可以作用于的数据类型byte，short，int，char，String，枚举类型，Character类，Integer类
  • 循环结构
    • 有条件的执行某语句多次，并非每句必走
    • 循环要素
      • 1)循环变量的初始化
      • 2)循环的条件(以循环变量为基础)
      • 3)循环变量的改变(向着循环的结束变)
    • 三种循环的选择规则
      • 若相关，直接用for
      • 若无关看要素1与要素3是否相同
        • 要素1)和要素3)一样时首选do-while
        • 要素1)和要素3)一样时直接选while
    • while
      • while(循环条件){ 循环体 }
    • do-while
      • do{ 循环体 }while(循环条件);
    • for
      • for(初始值;循环条件;增量(步长)){ 循环体 }
    • 循环嵌套
      • 一个循环出现在另一个循环的循环体中
      • 任意循环之间都可以相互嵌套
  • break和continue
    • break 跳出循环，结束循环
    • continue 跳过某一次循环剩余的循环体，还会继续执行下一次循环
    • 在内层循环中控制外层循环，给外层循环命名来指定break或continue哪个循环
      • outer:for(...){ for(...){ break outer; continue outer; } }
• 数组
  • 数组基础
    • 声明数组变量
      • elementType[] arrayRefVar;
    • 创建数组
      • arrayRefVar = new elementType[arraySize];
        • 这条语句做了两件事情: 1)使用new elementType[arraySize]创建一个数组; 2)把这个新创建的数组的引用赋值给变量arrayRefVar。
      • elementType [] arrayRefVar = new elementType[arraySize];
        • 声明一个数组变量、创建数组、将数组应用赋值给变量这三个步骤可以合并在一条语句里
    • 数组大小和默认值
      • 分配数组空间时，必须征订数组大小，从而指定数组大小，从而指定其中可储存的元素个数。创建数组之后就不能再修改其大小。可以使用arrayRefVar.length得到数组的大小。
      • 创建数组后，其元素被赋予默认值， 数值型基本数据类型的默认值为0， char型的默认值为'\u0000'， boolean型的默认值为false。
    • 访问数组元素
      • 数组元素可以通过下标访问。 数组下标从0开始，也就是说其范围从0到arrayRefVar.length-1。
      • 数组中的每个元素都可以使用下面的语法表示，称为下标变量(indexed variable): arrayRefVar[index];
      • 创建数组后，下标变量与正常变量的使用方法相同。
    • 数组初始化简写语句
      • elementType [] arrayRefVar = {value0,value, ... ,valuek};
        • 使用此语法讲声明数组、创建数组和初始化数组结合到一条语句中
    • 处理数组
    • foreach循环
      • Java支持称为foreach循环的简洁for循环，从而不使用下标变量就可以顺序遍历整个数组
      • for(elementType element: arrayRefVar){ //process the element }
        • 此代码可以读作“对数组中的每个元素e执行以下操作”
        • 注意，变量e必须声明为与数组中元素相同的数据类型
        • 当需要以其他顺序遍历数组或改变数组中的元素时，还是必须使用下标变量
  • 复制数组
    • 1)使用循环语句逐个复制数组的元素
    • 2)使用System类中的静态方法arraycopy
      • System.arraycopy(sorceArray, srcPose, targetArray, tarPos, length);
      • arraycopy(源数组,源数组起始位置 , 目标数组, 目标数组起始位置, 要复制元素的个数);
    • 3)使用clone方法复制数组
  • Arrays类
    • Arrays.copyOf(sorceArrsys,sorceArrsys.length+1);
      • 数组的扩容(创建了一个更大的新数组，并将源数组数据复制进去了)
    • Arrays.copyOf(sorceArrsys,sorceArrsys.length- 1);
      • 数组的缩容(创建了一个更小的新数组，并将源数组数据复制进去了)
    • Arrays.sort(sorceArrsys);
      • 调用sort(number)以对整个数组进行升序(从小到大)排序。
      • 调用sort(char,1, 3)对从char[1]到char[3-1]的部分数组排序
      • 如果计算机有多个处理器，那么parallelSort将更高效
• 方法
  • 方法：又称函数
    • 封装一段特定的业务逻辑功能
    • 方法尽可能的独立，一个方法只干一件事
    • 方法可以被反复多次调用
    • 可以减少代码重复，有利于代码的维护
  • 方法的定义：五要素
    • 语法：
      • 修饰词 返回值类型 方法名(参数列表) { ​ 方法体---------具体的业务逻辑实现 ​ }
    • 说明
      • 方法可以有参，也可以无参。有参可以使方法更加灵活
      • 方法可以有返回值，也可以没有返回值
        • 没有返回值-------返回值类型统一写成void
        • 有返回值---------返回值类型写成特定的数据类型即可
      • 何时有返回值？何时没有返回值？------方法操作完成后:
        • 若还需要用到方法中的某个数据---------有返回值
        • 若不需要用到方法中的某个数据---------没有返回值
  • 方法的调用：
    • 无返回值：方法名(有参传参);
    • 有返回值：数据类型 变量 = 方法名(有参传参);
  • return：
    • return 值; //1)结束方法的执行 2)返回结果给调用方
      • 应用率高
      • 用在有返回值的方法中
    • return; //1)结束方法的执行
      • 应用率不高
      • 用在无返回值的方法中